核磁原理及解析方法ppt课件

.,第三章核磁共振波谱分析法,一、谱图中化合物的结构信息structureinformationofcompoundinspectrograph二、简化谱图的方法methodsofsimplingspectrograph三、谱图解析spectrumunscrambling四、谱图联合解析deducethestructuresfromNMRspectrumandIRspectrum,第四节谱图解析与化合物结构确定,nuclearmagneticresonancespectroscopy;NMR,analysisofspectrographandstructuredetermination,.,一、谱图中化合物的结构信息,（1）峰的数目：标志分子中磁不等性质子的种类，多少种；（2）峰的强度(面积)：每类质子的数目(相对)，多少个；（3）峰的位移()：每类质子所处的化学环境，化合物中位置；（4）峰的裂分数：相邻碳原子上质子数；（5）偶合常数(J)：确定化合物构型。,不足之处：仅能确定质子（氢谱）。,.,一级谱的特点,非一级谱（二级谱）,一般情况下，谱峰数目超过n+1规律所计算的数目组内各峰之间强度关系复杂一般情况下，和J不能从谱图中可直接读出,裂分峰数符和n+1规律，相邻的核为磁等价即只有一个偶合常数J；若相邻n个核n1个核偶合常数为J1，n2个核偶合常数为J2，n=n1+n2则裂分峰数为（n1+1)(n2+1)峰组内各裂分峰强度比(a+1)n的展开系数从谱图中可直接读出和J，化学位移在裂分峰的对称中心，裂分峰之间的距离（Hz）为偶合常数J,.,常见复杂谱图,.,二、简化谱图的方法,1.采用高场强仪器,.,2.活泼氢D2O交换反应,3.介质效应,OHNHSH,.,4.去偶法（双照射）,第二射频场H2,2,Xn（共振）,AmXn系统,消除了Xn对的Am偶合,照射Ha,照射Hb,.,5.位移试剂(shiftreagents),稀土元素的离子与孤对电子配位后，相邻元素上质子的化学位移发生显著移动。,常用：Eu（DPM）3三（2,2,6,6四甲基）庚二酮3,5铕,OH,OH,.,三、谱图解析,谱图解析步骤,由分子式求不饱合度由积分曲线求1H核的相对数目解析各基团首先解析：,再解析：,(低场信号),最后解析：芳烃质子和其它质子活泼氢D2O交换，解析消失的信号由化学位移，偶合常数和峰数目用一级谱解析参考IR，UV，MS和其它数据推断解构得出结论，验证解构,.,6个质子处于完全相同的化学环境，单峰。没有直接与吸电子基团（或元素）相连，在高场出现。,1.谱图解析（1）,.,谱图解析（2）,质子a与质子b所处的化学环境不同，两个单峰。单峰：没有相邻碳原子（或相邻碳原子无质子）,质子b直接与吸电子元素相连，产生去屏蔽效应，峰在低场（相对与质子a）出现。质子b也受其影响，峰也向低场位移。,.,谱图解析（3）,裂分与位移,.,谱图解析（4）,苯环上的质子在低场出现。为什么？为什么1H比6H的化学位移大？,.,对比,.,2.谱图解析与结构(1)确定,5,2,2,3,化合物C10H12O2,.,谱图解析与结构确定步骤,正确结构：,=1+10+1/2(-12)=5,2.1单峰三个氢，CH3峰结构中有氧原子，可能具有：,7.3芳环上氢，单峰烷基单取代,3.0,4.30,2.1,3.0和4.30三重峰和三重峰OCH2CH2相互偶合峰,.,谱图解析与结构(2)确定,9,5.30,3.38,1.37,C7H16O3，推断其结构,6,1,.,结构(2)确定过程,C7H16O3，=1+7+1/2(-16)=0,a.3.38和1.37四重峰和三重峰CH2CH3相互偶合峰,b.3.38含有OCH2结构结构中有三个氧原子，可能具有(OCH2)3,c.5.3CH上氢吸收峰，低场与电负性基团相连,正确结构：,.,谱图解析与结构(3),化合物C10H12O2，推断结构,7.3,5.21,1.2,2.3,5H,2H,2H,3H,.,结构(3)确定过程,化合物C10H12O2，,=1+10+1/2(-12)=5,a.2.32和1.2CH2CH3相互偶合峰b.7.3芳环上氢，单峰烷基单取代c.5.21CH2上氢，低场与电负性基团相连,哪个正确?,正确：B为什么?,.,谱图解析与结构(4),化合物C8H8O2，推断其结构,.,结构(4)确定过程,化合物C8H8O2，,=1+8+1/2(-8)=5,=7-8芳环上氢，四个峰对位取代=9.87醛基上氢，低=3.87CH3上氢，低场移动，与电负性强的元素相连：OCH3,正确结构：,.,四、联合谱图解析（1）C6H12O,1700cm-1,C=0,醛,酮3000cm-1,-C-H饱和烃,两种质子1：3或3：9-CH3：-C(CH3)9无裂分，无相邻质子,.,谱图解析（2）C8H14O4,1700cm-1,C=0,醛,酮，排除羧酸，醇，酚3000cm-1,-C-H饱和烃，无芳环,1三种质子4：4：裂分，有相邻质子；=1.3(6H)两个CH3裂分为3,相邻C有2H;CH3-CH2-4.=2.5(4H),单峰,CO-CH2CH2-CO-5.=4.1(4H)低场(吸电子),两个-O-CH2-,.,内容选择：,第一节核磁共振基本原理principleofnuclearmagneticresonance第二节核磁共振与化学位移nuclearmagneticresonanceandchemicalshift第三节自旋偶合与自旋裂分spincoupli